多跳网络-Read.ppt

* 32 时变的折射率产生时变的相位 * 32 时变的折射率产生时变的相位 * 33 * 33 * 37 * 40 WDM+TDM 会议 传输距离 容量 信号 研究机构 OFC03 32x100km 160x42.7G CSRZ-DPSK OFS OFC03 100x100km 40x42.7G CSRZ-DPSK Mintera ECOC03 8200km 64x42.7G CSRZ-DPSK KDDI OFC04 6120km 149x42.7 G DPSK Alcatel ECOC06 160km 140x111G CSRZ-DQPSK NTT ECOC06 2000km 10x107G RZ-DQPSK Lucent OFC 1700km 40x85.6G RZ-DQPSK Eindhoven Univ. of Tech. 近年来报道的传输记录 * 2 * 2 * 2 * 2 * 4 * 5 * 5 * 7 * 7 * 12 * 14 * 15 * 15 * 17 * 18 * 18 * 19 * 20 * 22 * 24 * 24 * 23 * 25 * 27 入射光功率大于一定域值时发生SRS * 28 * 27 * 27 * 30 * 30 * 30 * 30 广播选择网络存在的问题 单跳网络中所需的波长数与节点数相当 多跳网络中以平均跳数的增加换取波长数量的减少 无法在大范围内实现互联，尤其是星型网络和总线网络中使用 了耦合器使得信号衰减严重 12.4 波长路由网络 格形网络拓扑 在不同的链路可以实现波长重用 节点执行波长信道的交换 采用有源交换设备构成广域网 光交叉连接节点：全光交换 电控光耦合器、SOA、MEMS AWG AWG 波长变换 波长连续性限制 当输入端有两个波长相同的信道需要交换到同一根输出光纤 时，会发生阻塞。此时加入波长变换器可以消除这种冲突， 增加波长重用的灵活性。 没有波长变换器时的网络性能 考虑网络中一条由H段光纤构成的链路AB。A 到 B的连接请求 是否能得到满足，决定于链路中是否有一个波长在所有 H条光 纤中都处于空闲状态。那么这种情况下，请求的阻塞率为： 其中 F为波长数。 由于波长连续性限制，即使在某些跳有空闲波长的情况下，连 接依然无法建立，空闲波长资源被闲置。 H = F = 3 A B 没有波长变换器时的网络性能 给定阻塞率时，波长利用率为： H增大波长连续性限制越显著 H增加 - 空闲波长资源被闲置率增加 有波长变换器时的网络性能 此时，AB之间的连接请求的阻塞率取决于该链路上是否还有 空闲波长： 给定阻塞率的情况下， 可以得到波长利用率： pb很小时 H = F = 3 A B 波长变换器的网络性能 12.5 非线性对网络性能的影响 挑战： 尽可能高的数据率 尽可能少的放大器 尽可能长的距离 影响因素： 群速率色散 EDFA非平坦增益 偏振模色散 反射致光源不稳定 非线性效应 本章内容 基本网络结构 同步数字传输体系：SDH/SONET 组网方式：广播选择网络和波长路由光网络 光纤非线性对网络性能的影响 非线性效应的分类 所有的非线性效应均与信号光功率的强度有关，当输入信号光 功率超过一定阈值时便会引起非线性效应： 1. 非线性非弹性散射：光信号与光纤中分子的相互作用 - 受激布里渊散射 (SBS)； - 受激拉曼散射 (SRS)； 2. 非线性折射率变化：光纤折射率随光强的变化而变化 - 自相位调制 (SPM)； - 交叉相位调制 (XPM)； - 四波混频 (FWM) 1. SBS、SRS及FWM等非线性过程对某些信道则产生功率损耗而对另一些信道提供增益，从而使各个波长间产生串扰 2. SPM和XPM都只影响信号的相位，从而使脉冲产生啁啾，这将会加快色散引起的脉冲展宽，尤其在高速系统中 非线性效应在传输过程中将带来信号损伤。此时需要获得附加 的功率才能维持BER与无非线性效应影响时的一样。这部分的 附加功率就称为非线性带来的功率损伤。 非线性效应带来的后果 有效距离 在给定光强下，非线性效应对信号的影响随距离的增大而增 加。但光纤损耗使信号在传输的过程中连续下降，给分析造 成困难。因此，对于实际传输距离 L，引入一个有效长度Leff 的概念。在Leff内，可以假设光强不变： 当l = 1550 nm，a≈0.22 dB/km，L ??时，Leff = 20 km。 L P P0 L P P0 Leff 等效 有效面积 在给定光强下，非线性效应对信号的影响随距离的增大而 增加。但是，光强反比于光纤纤芯的横截面积。由于光功率在 纤芯内分布